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不同灌水量及施肥量条件下硝态氮在土壤中的分布规律

杨梦娇  
【摘要】:【目的】随着滴灌技术在新疆的广泛普及,大多数国内外学者针对作物生育期灌水施肥的总量做了较多的研究,而单次灌水施肥量下土壤中氮素迁移转化和分布研究较为缺乏。本试验对于农田指定地头模拟滴灌施肥,探讨不同灌水及施肥条件下对土壤滴肥后长时间段内硝态氮含量分布的影响,提出适宜单次灌水量与施肥量,为优化滴灌带布局方式、减少硝酸盐淋洗损失提供理论依据。 【方法】在模拟滴灌施肥条件下,设置4种灌水量:27(低水)、54(常规灌水)、81(高水)、108(超高水)mm,分别以W_1、W_2、W_3、W_4表示;4种施氮量:0(对照)、52.5(常规施氮)、105、157.5kg/hm~2,分别以N_0、N_1、N_2、N_3表示,其中N_O只灌水不施氮。采集供试土体距滴头水平方向0~30cm及垂直方向0~70cm土层剖面的土壤,得到不同土层剖面硝态氮在纵向、横向的含量分布值进行差异性分析。 【主要结果】 (1)常规灌水(54mm)条件下,不同施氮处理对土层垂向0~70cm硝态氮的分布差异显著,土壤中硝态氮含量随土层深度的增加而降低。同一施氮水平下,从土壤表层到深层呈现逐渐降低的趋势,硝态氮没有发生显著的淋洗现象。对比发现当施氮量为52.5kg/hm~2时,硝态氮分布趋势较为平缓,水平方向和竖直方向没有明显的运移累积现象。推荐52.5kg/hm~2为本试验适宜的单次氮肥施用量。 (2)常规施氮(52.5kg/hm~2)条件下,垂直方向和水平方向上硝态氮含量的分布因受灌水定额的高低而不尽相同。W_1、W_2处理下硝态氮含量与土层深度的增加成反比关系,没有严重的下渗淋洗现象;W_3、W_4处理下硝态氮含量随土层深度的增加而逐渐增大,并在60~70cm处累积至最大值,发生了明显的累积现象。W_2处理下硝态氮在土壤中的变化幅度最为稳定,硝态氮含量在不同土层间的下降速率最小;结合大田作物根系对肥料的吸收与利用,推荐54mm为试验中最优单次灌水量。 (3)选取本试验中不同水氮组合,分析土壤垂向土层0~70cm含水量与硝态氮含量的分布差异。结果显示在低水低氮和常规水氮处理下,土壤中含水量和硝态氮含量分布呈线性相关,硝态氮没有出现深层积累作用。高水高氮组合下硝态氮与水分分布呈相反趋势,硝态氮向深层不断累积,含水量却不断减少。高灌水强度下,增加氮肥投入会加重硝态氮在深层的累积现象。综上所述,不适宜的水氮组合都会直接影响水分与硝态氮的分布,阻碍作物对肥料的吸收。 【结论】土壤中硝态氮在不同土层剖面的含量分布受灌水量、施氮量的影响显著。单次灌水量达81mm和108mm将引起硝态氮在水平运移和竖直方向上的淋洗;不同施氮处理对垂直方向硝态氮的含量分布影响更为显著。本试验中推荐单次施氮量为52.5kg/hm~2,灌水量为54mm。


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